清热药的抗感染作用是其清泄里热功效的主要药理学基础。抗病原体作用是抗感染的主要作用环节，同时还有解热、抗炎、抗过敏、影响机体免疫功能、抗肿瘤等作用。
1. 抗病原体作用
清热药对细菌、真菌、病毒、原虫等都有不同程度的抑制或杀灭作用。在29种常用清热药中，只有一种未被证明有抗病原体作用。清热解毒、清热燥湿药抗菌、抗病毒作用更为显着。
（1）抗菌谱
清热药抗菌谱较广。黄连、黄芩、黄柏、龙胆草、金银花、蒲公英、鱼腥草、紫草等，对金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎球菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、变形杆菌等有抑制作用；黄连、黄柏对结核杆菌、钩端螺旋体有抑制作用；苦参、龙胆草、金银花、连翘、青黛、鱼腥草等能抗多种皮肤癣菌；金银花、连翘、蒲公英、穿心莲、秦皮、板蓝根、贯众、鱼腥草、苦参、紫草等能抗流感病毒、疱疹病毒等；白头翁、鸦胆子抗阿米巴原虫，而青篙、鸦胆子可抗疟原虫。
（2）抗菌机理
大部分清热药的抗菌机理尚不清楚。黄连、黄柏、龙胆草等抗菌作用可能包括以下环节：破坏菌体结构，细胞膜出现皱缩并进入胞浆内；抑制核酸、蛋白质合成；干扰糖代谢等。
（3）抗菌有效成分
目前已明确的抗菌有效成分有小檗碱（黄连、黄柏、叁棵针）、黄芩素（黄芩）、绿原酸、异绿原酸（金银花）、秦皮乙素（秦皮）、苦参碱（苦参、山豆根）、连翘酯苷（连余散翘）、色胺酮（板蓝根、青黛）、癸酰乙醛（鱼腥草）等。
2. 抗毒素作用
许多清热药具有抗细菌内毒素作用，能提高机体对内毒素的耐受能力。金银花、蒲公英、穿心莲、黄连、黄芩、鸭跖草、水牛角等能降低大肠杆菌、霍乱弧菌等内毒素所致小鼠死亡率，减轻腹泻及肠道黏膜炎症反应。另外，穿心莲、苦木有抗蛇毒作用。
3. 抗炎作用
大多数清热药具有抗急性炎症反应作用。金银花、大青叶、板蓝根、鱼腥草、穿心莲、黄连、黄芩、苦参、龙胆草、知母、桅子、赤芍、丹皮、苦木、鸭跖草、玄参、苦豆子等对二甲苯所致小鼠耳肿胀、角叉菜胶所致大鼠足肿胀等急性渗出性炎症有显着的抑制作用，并能降低组胺等引起的毛细血管通透性增加。金银花、知母、黄芩、丹皮、赤芍等对大鼠佐剂性关节炎也有一定的抑制作用。
4. 解热作用
里热证多伴有发热，多数清热药有明显的解热作用。清热解毒药金银花、大青叶、板蓝根、穿心莲，清热燥湿药黄连、黄苹、苦芩、龙胆草，清热泻火药石膏、知母、栀子，清热凉血药赤芍、丹皮，以及清虚热药地骨皮等，对内毒素或酵母等引起的实验性动物发热，有程度不同的解热作用。栀子醇提物和青蒿水提物还能使动物的正常体温降低，产生降温作用。
5. 对免疫功能的影响
清热药对免疫功能的影响较为复杂。一方面，多数清热药能提高机体的免疫功能，增强机体的抗病能力。蒲公英、金银花、鱼腥草、穿心莲、黄连、黄芩、栀子等可不同程度地增加白细胞数量，提高白细胞和裂乎巨噬细胞的吞噬能力，增强非特异性免疫功能；山豆根、金银花、黄连、黄芩等有促进细胞免疫的作用，山豆根、黄柏、金银花等有促进体液免疫的作用，从而增强特异性免疫功能。另一方面，某些清热药又可抑制异常的免疫反应，如黄芩、黄连、穿心莲等能对抗过敏反应，产生免疫抑制作用。
6. 抗肿瘤作用
某些清热药如苦参、紫草、北豆根、金银花、青黛等具有一定的抗肿瘤作用。
7. 其他作用
黄芩、牡丹皮、牛黄等清热药还有不同程度的镇静、降压、保肝、利胆等作用。
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